Synergizing Interfacial Electric Field Regulation and In situ Robust Interphases for Stable Lithium Metal Batteries at High Currents

原位 锂(药物) 电场 金属锂 材料科学 金属 领域(数学) 电极 化学 冶金 电解质 心理学 物理 物理化学 精神科 数学 有机化学 量子力学 纯数学
作者
Weixiang Xie,Junxiong Wu,Xiaoyan Li,Zhenwei Song,Lijuan Tong,Yuhui Miao,Manxian Li,Xuan Li,Manxi Wang,Yue Chen,Xiaochuan Chen,Yuming Chen,Yuming Chen,Yuming Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (15): e202501005-e202501005 被引量:15
标识
DOI:10.1002/anie.202501005
摘要

Efficient cycling of lithium (Li) metal batteries (LMBs) under extremely high current conditions is critical for their practical applications. Here, we report a novel additive containing fluorine, nitrogen, and iodine elements (designated as FCS) to stabilize Li metal anodes in glyme-based ether electrolytes under high current conditions. Experimental results and molecular dynamics (MD) simulations demonstrate that the cation of FCS selectively adsorbs on the electrode surface, optimizing the inner Helmholtz plane (IHP) structure and effectively regulating the surface electric field, thereby promoting homogeneous Li deposition. Simultaneously, the preferential decomposition of the FCS produces a mechanically robust and ionically conductive solid electrolyte interphase (SEI) comprising LiF, Li3N, and LiI components. Consequently, with the FCS additive, Li||Cu cells demonstrate a remarkably average Coulombic efficiency (CE) of 98.12 % at an extremely high current of 20 mA cm-2 over 400 cycles. Additionally, Li||SPAN cells maintain a reversible capacity of 1126 mAh g-1 at 0.5 A g-1 after 200 cycles. This work presents a new approach to simultaneously tune the Helmholtz plane and SEI using trace amounts of additive, paving the way for stable and efficient LMBs under high-current conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
面汤完成签到 ,获得积分10
1秒前
happy2016完成签到 ,获得积分10
1秒前
dde应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
dde应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
初景应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
佰态完成签到 ,获得积分10
5秒前
苏222完成签到,获得积分10
5秒前
xuan完成签到,获得积分10
8秒前
Laser_eyes完成签到,获得积分10
12秒前
传奇3应助望海皆星辰采纳,获得10
14秒前
chemstation完成签到,获得积分10
16秒前
小巧紫蓝完成签到,获得积分10
17秒前
xinxin完成签到 ,获得积分10
22秒前
zhangxiaoqing完成签到,获得积分10
22秒前
王博完成签到,获得积分10
24秒前
稳重的从寒完成签到,获得积分10
24秒前
咕咕完成签到 ,获得积分10
25秒前
负数完成签到,获得积分10
25秒前
清爽老九应助丁帅采纳,获得20
27秒前
桐桐应助电磁鳄采纳,获得10
28秒前
望海皆星辰完成签到,获得积分10
31秒前
平凡完成签到,获得积分0
33秒前
apple619完成签到,获得积分10
38秒前
电磁鳄完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
nobody发布了新的文献求助10
42秒前
44秒前
aa完成签到,获得积分10
45秒前
思柔完成签到 ,获得积分10
50秒前
52秒前
Driscoll完成签到 ,获得积分10
53秒前
落后斌完成签到,获得积分10
55秒前
儒雅夜天发布了新的文献求助10
59秒前
达斯维完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
International Energy Investment Law: The Pursuit of Stability (2nd Edition) 500
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7716269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9271148
关于积分的说明 20084761
捐赠科研通 7292582
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298779
关于科研通互助平台的介绍 2452912
邀请新用户注册赠送积分活动 2306151